信息技術地理情境教學研究

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高一年級學生的身心發展特點有其自身的獨特性，他們剛從初中升入高中，身心發展水平尚未定型，處于從形象思維到抽象思維的過渡期。因此，任教高一年級的教師要充分考量學生的身心發展水平，所選擇的教育教學方法不僅要符合學生思維特征，激發學生學習興趣，更重要的是促進學生邏輯推理能力、批判反思能力、發散思維能力等的提升。教育情境不是孤立的，應以學生的身心發展水平和發展特點為基礎，調動學生學習的積極性，在學習過程中逐步實現形象思維向抽象思維的高質量過渡?；诖耍疚囊浴暗乩?a href="http://www.trq119.com/lunwen/jxztlw/dljxlw/201902/692664.html" target="_blank">信息技術的應用”一課為例，結合學校學生學情，探索數字化教學環境中如何開展地理情境教學。

一、情境教學的理論依據和基本內涵

情境教學主要是基于建構主義的觀點，認為學習具體包括以下四個要素：“情境”“協作”“會話”“意義建構”,其中“情境”是學習環境的四大要素之一[1]。建構主義認為，情境教學是指課堂教學設計中，教師有目的地引入一些真實案例，讓學生通過案例不斷理解知識，建構經驗。需要指出的是，情境必須基于現實問題而存在，且能夠激發學生主動思考的意愿，讓學生在學習過程中不斷建構經驗。在當前義務教育改革浪潮下，提高教育教學質量成為改革的必然趨勢，這對教師的教育教學水平提出更多的挑戰。因此，教學活動的實施與開展，要注重教育目標的有效達成，促進學生自發、自主、自愿地主動建構經驗，創設有價值的問題。教師作為教育活動的實施者和策劃者，要建立在充分理解知識內容的基礎上，尊重學生身心發展水平和個體差異，創設具有層次性和廣泛性的教育情境，更好地滿足學生的興趣與需要[2]。地理作為高中學科教學的一個學科，其教學情境中的“情”，更重視情感的互動，關注學生學習過程中的諸多心理要素，實現師生的雙效互動；“境”，更多地強調外部要素條件，關注外部環境對學生的影響，包括圖像（地圖、遙感圖像、地理照片、地理標本、地理漫畫等）、實驗（教師演示實驗、學生實驗）、語言（地理故事、地理詩歌等）、游戲以及發生在大自然和社會生活中的地理事物等?；诖耍Y合地理學科現實情況，情境教學要充分結合好“情”與“境”、內部心理要素與外部環境條件的有效融合與協調[3]。

二、情境教學的情境設計

情境教學的有效運用，離不開教師的主導作用，需要教師創設具體、生動和形象的情境，讓學生能夠在自由、輕松、愉快中獲得發展。情境的創設，要能夠有助于促進教育教學質量的提高和學生思維能力的發展。地理情境教學的運用，主要是為了提高地理課堂教學質量，通過創設具體、生動和形象的情境以促進課堂教學，讓學生在教學情境中獲得積極的學習經驗。（一）體驗導航過程。基于學校高一（5）班學生的生活體驗、認知水平與性格特征，筆者選擇了真實的教學情境，即學校第四屆微公益夢起航支教團的支教助學活動。在生活學習體驗方面，講授本課內容時恰逢學校進行支教成員的選拔，而筆者所在班級報名人數較多，學生對此次支教活動熱情很高。從認知水平方面考慮，高一（5）班是理科實驗班，學生對地理原理相關知識有著濃厚興趣，空間思維能力好，計算機操作水平高，選修“天文”校本課程的學生較多，有關地理信息技術原理和組成部分的學習并不是教學重難點，重要的是如何調動和激發學生的地理學習熱情、興趣以及培養學生聯系生活實際的能力。因此，在具體教學情境中，首先應營造出這樣的氛圍，讓學生沉浸在學校第四屆微公益夢起航支教團中，思考由教師設置的問題：（1）尋找最優路線，從學校出發，如何才能抵達河北省灤平縣？（2）如何使用手機導航功能選擇導航線路？（3）聯系生活，思考導航軟件還存在哪些問題。（4）思考百度地圖App的導航過程是如何完成信息獲取的。通過這一問題鏈，引出可以利用的三種地理信息技術，分別是遙感（RS）、全球定位系統（GPS）與地理信息系統（GIS）。（二）參與參觀設計。通過運用地理信息技術，參加學校第四屆微公益夢起航支教團，學生順利抵達河北省灤平縣第四小學，遇到了一批有夢想、有追求、渴望走出去的小同學，并邀請他們到清華大學參觀，可設置下列任務鏈：（1）針對參觀小同學的不同興趣（喜歡物理機器人、數學奧數計算、城市規劃設計、籃球運動……），結合清華大學校園地圖和校慶開放實驗室時間表，設計參觀線路并分享。同時，思考設計過程中是否會運用地理信息技術，如果有，請說明會運用哪種地理信息技術。（2）若有一名小同學因為餐館當天人流量大走失了，如何快速找到這位小同學，可結合微信的定位功能思考。（3）若有小同學行動不便，參觀時要求選擇一片滿足下列條件的區域：200米范圍內有公共衛生間、餐廳、學生宿舍，如何找到這個區域，該運用哪種地理信息技術。隨后，教師可通過玻璃板的疊加，演示地理信息系統工作原理，篩選相關區域，便捷地找到滿足條件的區域。需要注意的是，教師創設的教學情境要以生活化、真實性、靈活化、實踐性等為要素，促進學生對知識經驗的主動建構，能夠理解、思考和運用地理技術，提高學生提出問題、分析問題、思考問題和解決問題的能力，促進學生身心全面發展[4]。

三、地理信息技術應用的其他教學情境

地理信息技術可廣泛地應用于生產生活領域，通過小組合作，完成下列學習任務，學生可思考案例中是否運用了地理信息技術，哪些環節運用了哪種地理信息技術。（一）大興安嶺火災監測和救援。2017年五一期間，大火蔓延大興安嶺的新聞引發社會關注。火災發生后，武警內蒙古森林總隊大興安嶺支隊第一時間展開準確定點滅火作業。據悉，由于火場植被為針闊混交林，地形為山地，火災種類為中強度地表火，撲救難度非常大。火場面積達到100平方千米（1萬公頃）。火災是林業的大敵，利用航空紅外遙感技術，不僅能報告已燃燒的烈火，而且可以探測到面積介于0.1~0.3平方米的小火情，及時預報由自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛星遙感技術，一次就能探測到上千平方千米范圍內發生的林火現象。遙感技術在撲滅大興安嶺林火中起到重要作用，它能快速、準確地反映這場特大林火的全貌，客觀評估災情程度，了解林區災后數年以至更長時間的恢復狀況。利用無人機航空遙感技術實時監測，還可對災前和災后的遙感影像進行對比和災后損失評估，觀察其恢復狀況。而且，彩虹無人機成熟的應用技術及系統解決方案，使得在空中對大興安嶺這樣廣闊地域下的復雜地形和建筑進行火災隱患巡查、現場救援指揮、火情偵測及防控、救援等成為可能。（二）共享單車。共享單車與北斗導航達成戰略合作，將在京津冀地區配備由北斗導航定制研發的擁有全球衛星導航定位技術的北斗智能鎖，打造行業高精尖定位技術領先優勢。作為中國自行研制的全球衛星導航定位系統，北斗導航的定位精準度比GPS定位系統更高。據悉，這一技術或將成為共享單車行業定位技術新標準。共享單車可以通過手機軟件實時查詢附近車輛，通過掃碼獲取密碼進行騎行，甚至可以生成騎行路線和騎行記錄。超過信號范圍時，軟件會加以提醒。（三）沙塵暴。春季，北京容易遭遇沙塵暴襲擊，不到一日就可以讓整個首都籠罩在沙塵之下，一時間，白天變成黃昏。沙塵影響范圍較為廣泛，河北、內蒙古、甘肅甚至遠在大西南的成都部分地區也會受到波及?；诖耍醒霘庀笈_會提前沙塵暴藍色預警，如預計今天20點到明天20點，內蒙古、甘肅、青海、寧夏、山西、河北、北京、遼寧等地有揚沙天氣，內蒙古西部等部分地區有沙塵暴，局地強沙塵暴，注意防范。對沙塵暴發生區域和影響范圍進行監測，可彌補氣象站進行點觀測的不足，這就需要利用地理信息技術。而且，監測沙塵暴的移動路徑，利用多時相的衛星材料進行疊加，能夠分析沙塵暴的源地。將衛星監測到的沙塵暴區域進行強度分級，輸入地理信息系統，可對沙塵暴的影響進行評估。不僅如此，充分挖掘遙感（RS）、全球定位系統（GPS）與地理信息系統（GIS）的結構及其應用背后的地理思維方法，提升學生綜合思維和地理實踐力等學科核心素養，引導學生熱愛科學與探索等情感價值體驗，也是地理教學的重要內容。所以，情境教學要緊跟時代科技發展，充分發揮地理信息技術價值，將其運用到課堂教學和生產生活中，讓學生通過積極參與，鞏固并加深理解地理信息技術，實現理論和實踐的真正結合。

作者:姚佳 單位:清華大學附屬中學